Файл: Железнов, Ю. Д. Статистические исследования точности тонколистовой прокатки.pdf

щинности составила 49 мкм2 при I = 10 мм, 44 мкм2 при / = 24 мм и 35 мкм2 при / = 36 мм. Статистическая дисперсия разнотолщинности, равная 85,5 мкм2, уменьшается соответственно в 1,6; 1,9 и 2,5 раза. Нагрузки на двигатель с увеличением шага нажимного винта не превышают допустимых.

Как видно из осциллограмм, регулирующее воздействие почти полностью отрабатывает низкочастотную и лишь частично средне­ частотную и высокочастотную составляющие.

Таким образом, с увеличением шага нажимных винтов возможно повышение точности прокатки на реверсивном стане 1200 до уровня, существующего на пятиклетевом стане 120 0 , за счет низко­ частотной и частично среднечастотной составляющих разнотолщинности. Шаг нажимного винта может быть увеличен до 36 мм. Само­ торможение пары винт— гайка при этом сохраняется. Еще более повысить точность прокатки можно в результате снижения уровня возмущений или применения быстродействующих гидравлических регуляторов.

8. Разноширинность полос

Разношириннссть полос, прокатываемых на непрерывных ши­ рокополосных станах, является одним из показателей стабиль­ ности режимов прокатки и, кроме того, существенно влияет на коэффициент выхода годного, определяя расход металла на обрезь.

Изменение ширины как по длине подката чистовой группы, так и от полосы к полосе определяется степенью стабильности тем­ пературы полос в черновой группе стана. Разноширинность полос в непрерывной группе формируется в зависимости от разноширинности подката, колебаний температуры и межклетевых натяжений.

Исследования проводили на стане 2000 горячей прокатки. Чтобы выявить влияние условий прокатки на разноширинность,

151

Рис. 88. Изменения ширины на выходе стана и температуры полосы за первой клетью непрерывной группы (сталь СтЗсп, сортамент 1,5X 1250 мм)

осциллографировали следующие параметры: температуру полосы на входе и выходе из чистовой группы, скорости прокатки в кле­ тях и, с помощью оптико-механического шириномера конструк­ ции ВНИИметмаша ширину в черновой группе клетей и на выходе непрерывной группы.

На рис. 88 и 89 представлены типовые осциллограммы измене­ ния ширины и температуры прокатываемых полос. Анализ осцил­ лограмм показывает, что характерным является наличие уширен­ ных по сравнению с основной длиной головной и хвостовой частей полосы, так как их прокатывали в межклетевых промежутках.

На рис. 88 дана осциллограмма изменения ширины при про­ катке стали СтЗсп сечением 1,5х 1250 мм. Клин ширины по длине полосы обусловлен температурой. Утяжка ширины в основном объясняется ползучестью в межклетевых промежутках. Основная утяжка приходится на первые клети, где температура полосы и время прохождения межклетевого промежутка наибольшие. Зна­ чительный температурный клин в первых клетях приводит к раз­ ной утяжке по длине полосы. Кроме того, постоянное падение тем­ пературы при нерегулируемом натяжении приводит к изменению режима натяжения.

На рис. 89 представлены осциллограммы ширины и температуры полосы 6Х 1500 мм из стали СтЗкп. На кривой температуры ясно выражены семь глиссажных меток. Наличие недостаточно прогре-

Рис. 89. Изменение ширины на выходе стана и температуры полосы за первой клетью непрерывной группы (сталь СтЗкп, сортамент 6X1500 мм)

152

Глава

IV

ПОПЕРЕЧНАЯ

РАЗНОТОЛЩИННОСТЬ

И ФОРМА ТОНКИХ ЛИСТОВ и полос

1. Статистические характеристики поперечной разнотолщинности

Выше было показано, что одной из основных задач действующих и вновь проектируемых непрерывных станов является создание систем автоматического регулирования толщины полосы, обеспе­ чивающих минимальную разнотолщинность. Регулирование только продольной разнотолщинности недостаточно для получе­ ния качественной полосы, поэтому становится необходимым регу­ лирование толщины полосы и в поперечном направлении.

а. Средние значения поперечной разнотолщинности

иотклонения от них

Кактивным воздействиям на поперечную разнотолщинность относится регулирование профиля на листовых станах путем управляемого изгиба валков при помощи гидравлических систем, а также управление тепловой профилировкой и смазкой с целью равномерного распределения вытяжки по ширине.

При работе гидравлической системы управления изгибом вал­ ков приложение усилий к шейкам валков вызывает деформацию последних, величина которой одного порядка с прогибом от давле­ ния прокатки. Регулируя величину этой деформации, можно добиться равномерной вытяжки полосы по всей ее ширине.

Доказано [33], что при горячей прокатке тонких листов имеет местЬ топографическое наложение продольной и поперечной разно­

толщинности с определенной взаимной корреляцией, и, более того, есть сведения о том, что отклонения от идеальной планшетности на таких станах также топографически повторяют распределение продольной разнотолщинности по длине полосы [34].

Количественная оценка распределения амплитуд отклонений продольной и поперечной разнотолщинности в настоящей работе

154

произведена с помощью статистических методов теории вероят­ ности.

Сопоставление вероятностных характеристик отклонений на входе и выходе стана позволяет установить корреляционную связь геометрических параметров подката и прокатанной полосы (рис. 90) и, кроме того, количественно определить процент длины полосы, не укладывающийся в допуск.

Геометрические параметры измеряли на широком сортаменте полос, прокатываемых на основных отечественных тонколистовых станах горячей и холодной прокатки. Толщину по длине полосы определяли вручную по поперечным сечениям листов длиной от 3 до 6 м после агрегатов резки с точностью до 0,001 мм, изменение толщины от полосы к полосе — стационарными производствен­ ными изотопными микрометрами, имеющими точность до 1 %. Амплитуду волны и короба измеряли вручную на плоских столах с точностью до 1 мм. На каждом из станов обработано от 10 до 20 полос, всего было измерено до 20 000 тыс. поперечных сечений листов, что позволило произвести всесторонний и обоснованный статистический анализ качества выпускаемого тонколистового проката. Для каждого параметра определяли среднее значе­ ние М (математическое ожидание) по длине данной полосы и а — среднеквадратичное отклонение, характеризующее отклонения от­ носительно среднего значения.

Был проведен также статистический анализ поперечной разно- т.олщинности некоторых полос.

Статистический материал представляет собой результат изме­ рения ручным микрометром поперечного профиля горячекатаных полос по длине I с интервалом 4000 мм и по поперечному аргументу в 100 мм. Всего было произведено 7500 замеров. Разность макси­ мальной и минимальной толщины поперечного профиля (попереч­ ная разнотолщинность) была представлена в виде графиков бh — = / (/). Исследования проводили на Череповецком, Ждановском,

Рис. 90. Типовые профилограммы продольной и поперечной разнотолщинности горячекатаной (3,0X 1030 мм) и холоднокатаной (1,4X 1030 мм) полосы (Ждановский металлургический завод, стан 1700 горячего и холодного проката)

155

в типоразмерах 3,0х 1400 и 3,5х 1400; 2,0 X 1500 и 2,5 X 1240 мм.

Изменение поперечной разнотолщинности по длине полосы можно рассматривать как случайный процесс, так как значение его в каждом сечении является случайной величиной.

На рис. 91 показана поперечная разнотолщинность двух горя­ чекатаных полос размером 2,5x 1240 и 3x1400 мм, измеренная ручным микрометром на Череповецком металлургическом заводе.

Как видно из рис. 91, реализация поперечной разнотолщин­ ности является стационарным случайным процессом. Вероятно­ стные характеристики поперечной разнотолщинности рассчиты­ ваются по формулам (65) и (66). Причиной, нарушающей стацио-

Т а б л и ц а 35. Определение плотности вероятности распределения поперечной разнотолщинности

456